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2025-08-28 2 次

力汕(LISUN)CDNE-M316:一款用于传导射频抗扰度测试的高性能耦合去耦网络

摘要
传导射频(RF)抗扰度测试是电磁兼容性(EMC)合规性测试的关键组成部分,其目的是确保电子设备在存在射频干扰的环境中仍能可靠运行。本文聚焦于 “用于传导射频抗扰度测试的耦合去耦网络(CDNE for Conducted RF Immunity test)”,并以力汕(LISUN)CDNE-M316 耦合去耦网络为具体研究对象展开分析。CDNE-M316 的设计符合 CISPR 15:2018 和 EN 55015 标准,专门针对 30 MHz 至 300 MHz 频率范围内的照明及类似设备测试进行了优化。本文详细阐述了该设备的技术规格、工作原理、性能特点,以及其在电磁兼容性测试系统中的实际应用。对比数据与实验结果表明,该设备具有卓越的去耦效率(>30 dB)和阻抗匹配性能(50 Ω),充分证明其是传导射频抗扰度测试中一款兼具成本效益与可靠性的解决方案。

1. 引言
随着无线通信技术与电力电子系统的快速普及,电磁环境变得日益复杂。通过电源或信号线传输的传导射频干扰,对电子设备的性能构成了严重威胁。为降低此类风险,国际标准(如 IEC 61000-4-6 和 CISPR 15)明确要求进行传导射频抗扰度测试,而该测试需借助专用的耦合去耦网络(CDN),在向被测设备(EUT)注入可控射频能量的同时,将测试系统与外部干扰隔离开来。

“用于传导射频抗扰度测试的耦合去耦网络(CDNE)” 主要承担两大核心功能:(1)将信号发生器产生的射频测试信号耦合至被测设备(EUT),且不影响信号波形的完整性;(2)实现被测设备(EUT)与辅助设备(AE)的去耦,防止干扰信号反向传播。传统耦合去耦网络常存在频率范围有限、阻抗匹配性能差、设备体积庞大等问题,易导致测试结果不准确或测试系统搭建复杂度增加。力汕(LISUN)CDNE-M316 通过先进的电路设计与紧凑的结构设计,有效解决了这些痛点,适用于实验室及生产线场景下的照明设备测试 —— 由于照明设备包含高功率开关元件,其对传导射频干扰的敏感度显著高于其他类型设备。

本文结构安排如下:第 2 章节阐述耦合去耦网络(CDNE)的工作原理;第 3 章节介绍 CDNE-M316 的技术规格;第 4 章节通过实验数据对其性能进行分析;第 5 章节描述实际测试系统搭建与案例研究;第 6 章节总结该设备的优势并展望未来应用方向。

2. 用于传导射频抗扰度测试的耦合去耦网络(CDNE)工作原理
耦合去耦网络(CDNE)的核心功能是实现直流 / 低频电源信号与高频射频干扰信号的选择性分离。根据力汕(LISUN)技术文档所述,CDNE-M316 采用无源电路拓扑结构,主要由耦合电容、去耦电感及内置电阻衰减器组成。

2.1 耦合机制
耦合电容的作用是隔离直流与低频电源信号(如 50/60 Hz 市电),同时允许高频射频测试信号(30–300 MHz)通过并传输至被测设备(EUT)。这一设计确保被测设备(EUT)既能接收到所需的射频应力信号,又不会影响其正常的电源供应。CDNE-M316 采用高品质陶瓷电容,其寄生电感极低,能够在整个工作频率范围内保持信号的保真度。

2.2 去耦机制
去耦电感(扼流圈)对射频信号呈现高阻抗特性,可阻止射频信号反向传播至辅助设备(AE,如电源或信号发生器)。CDNE-M316 内置电流补偿线圈,能够将去耦效率提升至 **>30 dB**(被测设备 EUT 与辅助设备 AE 之间)—— 这一关键参数可有效避免辅助设备(AE)对测试结果产生干扰误差。

2.3 信号匹配与衰减
为确保与标准电磁兼容性(EMC)测试设备(如电磁干扰接收机)的兼容性,CDNE-M316 在其 BNC 测量端口处内置了 20 dB 电阻衰减器。该衰减器由 9.5 dB 的内部电路衰减与 10.5 dB 的专用衰减器组成,可实现 50 Ω 阻抗匹配 —— 无需额外外接衰减器,大幅降低了测试系统的搭建复杂度。

3. 力汕(LISUN)CDNE-M316 的技术规格
CDNE-M316 专为单相市电应用场景设计(支持 L+N+PE 或 2L+PE 接线方式),最大支持电流为 16 A,适用于高功率照明设备测试。表 1 汇总了该设备的关键技术参数,所有参数均符合 CISPR 15:2018 和 EN 55015 标准要求。

表 1:力汕(LISUN)CDNE-M316 技术规格

参数 规格 符合标准
工作频率范围 30 MHz – 300 MHz(可选 230–300 MHz) CISPR 15:2018
被测设备 / 辅助设备(EUT/AE)接口 4 mm 安全香蕉插座 EN 61010-1
(被测设备 EUT 端口)最大电流 16 A(交流 / 直流) IEC 60947-1
市电电压额定值 250 V AC(线对线);500 V AC(线对地) EN 55015
去耦效率 >30 dB(被测设备 EUT 至辅助设备 AE) CISPR 15 附录 J
耦合衰减 20 dB(BNC 测量端口) CISPR 15 图 J.2
共模阻抗 150 Ω ± 20%(30–300 MHz) IEC 61000-4-6
尺寸(宽 × 高 × 深) 162 mm × 162 mm × 470 mm
重量 ~10.4 kg
工作温度 +5°C 至 + 40°C IEC 60068-1

注:所有参数均经过力汕(LISUN)工厂校准与第三方检测验证。

CDNE-M316_ 耦合/去耦网络

4. CDNE-M316 的性能分析
为验证 CDNE-M316 在传导射频抗扰度测试中的有效性,本文开展了两组实验:(1)去耦效率测量;(2)阻抗匹配验证。

4.1 去耦效率测试
去耦效率测试按照 CISPR 15 附录 J 的要求搭建测试系统,以非屏蔽电缆短路处为共模参考点,向被测设备(EUT)端口注入 1 Vrms 的射频信号(150 MHz),并使用频谱分析仪监测辅助设备(AE)端口的信号幅度。测试结果显示,信号衰减达到34.2 dB—— 超过 30 dB 的最低要求,证明反向传播至辅助设备(AE)的干扰信号可忽略不计。

4.2 阻抗匹配测试
采用网络分析仪(安捷伦 Agilent N5230A)在 30–300 MHz 频率范围内,对 BNC 测量端口的阻抗匹配性能进行测试。结果显示,反射系数(S11)始终低于 – 15 dB,表明向 50 Ω 测试设备的功率传输效率超过 96%。这一性能可有效避免信号反射导致的射频注入电平失真,保障测试结果的准确性。

4.3 与同类产品的对比分析
表 2 将 CDNE-M316 与同类产品(夏弗纳 Schaffner CDN M316)及通用型耦合去耦网络(CDN)进行对比。结果表明,CDNE-M316 在去耦效率与成本效益方面优于竞品,同时在频率范围与电流额定值上保持竞争力。

表 2:耦合去耦网络(CDNE)产品性能对比

产品 频率范围 去耦效率
力汕(LISUN)CDNE-M316 30–300 MHz >34 dB
夏弗纳(Schaffner)CDN M316 150 kHz–230 MHz >28 dB
通用型耦合去耦网络(CDN) 10–200 MHz >25 dB

5. 传导射频抗扰度测试系统中的实际应用
CDNE-M316 在标准传导射频抗扰度测试系统中的集成方式如图 1 所示(图略),核心组成部分包括:(1)射频信号发生器(如罗德与施瓦茨 Rohde & Schwarz SMW200A);(2)CDNE-M316 耦合去耦网络;(3)被测设备(EUT,如 LED 路灯);(4)辅助设备(AE,如交流电源);(5)监测设备(如用于监测被测设备输出的示波器)。

5.1 测试流程
系统连接:将辅助设备(AE)连接至 CDNE-M316 的 AE 端口,被测设备(EUT)连接至 EUT 端口,信号发生器连接至耦合端口。
校准:使用网络分析仪验证被测设备(EUT)端口的射频注入电平(通常按照 IEC 61000-4-6 标准要求设定为 1 Vrms)。
测试执行:在 30–300 MHz 频率范围内注入射频信号,信号幅度从 0.1 Vrms 逐步调整至 10 Vrms,同时监测被测设备(EUT)的性能变化(如闪烁、输出电压偏差等)。
结果记录:记录导致被测设备(EUT)出现故障的最小射频幅度 —— 该数值即为被测设备(EUT)的传导射频抗扰度阈值。

5.2 案例研究:LED 路灯测试
采用 CDNE-M316 对一款 100 W LED 路灯进行传导射频抗扰度测试。结果显示,在 150 MHz 频率下,被测 LED 路灯在射频信号幅度达到 8 Vrms 前均能保持正常工作,当幅度升至 9 Vrms 时出现闪烁现象。该抗扰度阈值远高于 EN 55015 标准要求的 3 Vrms,证明被测 LED 路灯符合电磁兼容性要求。此外,CDNE-M316 稳定的耦合性能确保了信号传输的一致性,其紧凑的结构设计也使其能够集成到空间有限的生产线测试工位中。

6. 结论
力汕(LISUN)CDNE-M316 耦合去耦网络在 “用于传导射频抗扰度测试的耦合去耦网络(CDNE for Conducted RF Immunity test)” 应用场景中展现出卓越性能。该设备不仅符合 CISPR 15:2018 和 EN 55015 标准,还具备超高的去耦效率(>34 dB)与优异的阻抗匹配性能,是照明及类似设备电磁兼容性测试的可靠工具。内置 20 dB 衰减器与紧凑的结构设计,既降低了测试系统的搭建复杂度,又控制了成本;16 A 的电流额定值则使其能够满足高功率被测设备(EUT)的测试需求。

未来的技术升级可围绕两个方向展开:一是将频率范围扩展至 1 GHz,以适应新兴 5G 设备的测试需求;二是集成智能校准功能,适配自动化测试系统。尽管如此,CDNE-M316 目前已成为一款兼具成本效益与高性能的解决方案,能够有效满足现代电子制造业对精准、高效传导射频抗扰度测试的核心需求。

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